Barrera hematoencefálica

La barrera hematoencefálica está formada por células cerebrales endoteliales que están conectadas por uniones estrechas con una resistividad eléctrica muy baja, de al menos 0.1 Ω⋅m.

Un pequeño número de regiones en el cerebro, incluyendo los órganos circuventriculares, no tienen barrera hematoencefálica.

[3]​ Las células endoteliales restringen la difusión de objetos microscópicos (por ejemplo, bacterias) y moléculas grandes o hidrófilos en el líquido cefalorraquídeo (LCR); al mismo tiempo, permiten la difusión de pequeñas moléculas o hidrófobos (O2, CO2, hormonas).

En ese momento, Ehrlich atribuyó esta falta en la tinción a que el cerebro simplemente no recopilaba la cantidad suficiente de tinte.

Encontró que en este caso el cerebro se tiñó, pero el resto del cuerpo no.

La barrera hematoencefálica es una estructura microvascular compleja, formada por células endoteliales, por los pericitos, la lámina basal abluminal, los astrocitos perivasculares y la microglía.

El sellado del endotelio se asocia principalmente a tres proteínas: la claudina, la ocludina y moléculas de adhesión celular, además de presentar otras proteínas citoplasmáticas accesorias que las anclan, tales como ZO1, ZO2, ZO3 y cingulina.

[13]​ Originalmente, los experimentos en la década de 1920 parecían mostrar que la barrera hematoencefálica era inmadura en los recién nacidos.

La razón de este error fue una falla en la metodología (la presión osmótica era demasiado alta y los delicados vasos capilares embrionarios sufrieron daños parciales).

Se informó que con una concentración plasmática elevada en el recién nacido, sustancias naturales tales como la albúmina, α-1-fetoproteína o la transferrina no pudieron ser detectadas fuera de las células en el cerebro.

[16]​[17]​ Sin embargo, no todos los medicamentos que se entregan directamente en el LCR pueden penetrar eficazmente la barrera CSF y entrar al cerebro.

[15]​[18]​ La otra vía más común que emplean los pocos virus capaces de infectar el SNC es comenzar como una infección viral periférica que logra infectar una terminación nerviosa, como las terminaciones nerviosas de la mucosa olfativa, para a continuación ascender hasta el encéfalo por el nervio olfativo.

Esto fue especialmente importante en tiempos primitivos, cuando la gente a menudo comía alimentos contaminados.

Neurotoxinas tales como botulinia en los alimentos pueden afectar a los nervios periféricos, pero la barrera hematoencefálica a menudo evita que este tipo de toxinas lleguen al sistema nervioso central donde pueden causar daños graves o fatales.

La meningitis es causada por infecciones por varios patógenos, los ejemplos son Streptococcus pneumoniae y Haemophilus influenzae.

[15]​ Esta fractura puede aumentar la penetración de varias sustancias (incluyendo cualquier tipo toxina o antibiótico) al cerebro.

Las fuentes locales pueden incluir infecciones del oído, la cavidad bucal, dientes, los senos paranasales, o un absceso epidural.

Un absceso cerebral también puede ser causado por un trauma en la cabeza o por la complicación de una cirugía.

[15]​ La epilepsia es una enfermedad neurológica común que se caracteriza por convulsiones recurrentes y en ocasiones intratables.

[30]​[31]​[32]​[33]​[34]​ Algunos estudios relacionan a esto la interacción entre una proteína común de la sangre (albúmina) y los astrocitos.

Los trastornos neurológicos relacionados con el gluten, denominados por algunos autores como «neurogluten», son diversas enfermedades neurológicas causadas por el consumo de gluten (proteínas presentes en el trigo, cebada, centeno y avena)[46]​[47]​ que afectan a algún órgano o tejido del sistema nervioso.

[55]​[56]​ Actualmente, un creciente número de trastornos neurológicos o psiquiátricos se está relacionando en algunos casos con el consumo de gluten, entre los cuales cabe destacar la ataxia por gluten,[56]​ la neuropatía periférica,[57]​ la epilepsia,[47]​[58]​[59]​[60]​[61]​[62]​ la esclerosis múltiple,[63]​[64]​[65]​ la demencia,[66]​[67]​ el Alzheimer,[68]​ parkinsonismos,[69]​ la esquizofrenia,[57]​[70]​[71]​ el autismo,[57]​[70]​[72]​[73]​ la hiperactividad,[74]​ el trastorno obsesivo-compulsivo,[75]​[76]​[77]​ las alucinaciones, que algunos autores han denominado «psicosis por gluten»,[78]​[79]​ la parálisis cerebral[80]​[81]​[82]​ y diversos trastornos neuromusculares que provocan movimientos involuntarios, pérdida de fuerza, atrofia, parálisis o alteraciones sensoriales.

Estructura periendotelial.
Imagen izquierda: Endoteliocitos en verde. Imagen derecha: sólo pericitos en rojo, envolviendo por fuera a las células endoteliales.
Unidad neuro-vascular.